FR2466620A1 - INDUCTIVE MEASUREMENT INSTALLATION FOR DETECTING THE RACE OF AN ORDERING OR CONTROLLING MEMBER, IN PARTICULAR OF AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE - Google Patents
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Abstract
Installation inductive de mesure pour détecter la course d'un organe de commande ou de régulation notamment d'un moteur à combustion interne. Installation caractérisée en ce que la première bobine à inductance variable L1 est divisée en deux enroulements de mesure 11, 12 couplés magnétiquement ensemble tandis que la seconde bobine à inductance de comparaison fixe L2 est divisée en deux enroulements de comparaison couplés magnétiquement ensemble, un des enroulements de mesure étant relié à un des enroulements de comparaison est raccordé à un oscillateur Os tandis que l'autre enroulement de comparaison 14 est raccordé à un premier redresseur G1 et que l'autre enroulement de mesure 12 est raccordé à l'entrée d'un second redresseur G2 à la sortie duquel peut être prélevée une tension UA proportionnelle au rapport des inductances L1/L2. L'invention s'applique notamment à la régulation des pompes d'injection de moteur automobile. (CF DESSIN DANS BOPI)Inductive measuring installation for detecting the stroke of a control or regulation member, in particular of an internal combustion engine. Installation characterized in that the first coil with variable inductance L1 is divided into two measuring windings 11, 12 magnetically coupled together while the second coil with fixed comparison inductance L2 is divided into two comparison windings magnetically coupled together, one of the windings measurement being connected to one of the comparison windings is connected to an oscillator Os while the other comparison winding 14 is connected to a first rectifier G1 and the other measurement winding 12 is connected to the input of a second rectifier G2 at the output of which a voltage UA proportional to the ratio of the inductors L1 / L2 can be taken. The invention applies in particular to the regulation of automobile engine injection pumps. (CF DRAWING IN BOPI)
Description
246662v 1. L'invention est relative à une installation246662v 1. The invention relates to an installation
inductive de mesure pour détecter la course d'un organe de com- inductive measuring device for detecting the stroke of a
mande de régulation, notamment d'un moteur à combustion interne avec un émetteur semi-différentiel à bague de court-circuit, qui comporte une première bobine avec une inductance (de mesure) control device, in particular an internal combustion engine with a semi-differential transmitter with a short-circuit ring, which comprises a first coil with an inductance (measurement)
susceptible d'ttre modifiée en fonction de la position corres- subject to change depending on the position corresponding to
pondante de la bague de court-circuit, ainsi qu'une seconde bo- of the short-circuit ring, as well as a second battery
bine avec une inductance (de comparaison) indépendante, cet émet- with an inductance (of comparison) independent, this transmitter
teur étant relié à un circuit électrique d'exploitation en vue being connected to an electrical circuit for
de détecter l'inductance susceptible d'être modifiée. to detect the inductance that can be modified.
Dans le cas de la régulation électronique des moteurs diesel, on peut, pour détecter les courses linéaires et angulaires par exemple de la tringle de réglage d'une pompe à injection, utiliser des émetteurs semidifférentiels à bague de court-circuit du type précédemment décrit, dans lesquels la bague de court-circuit est couplée mécaniquement avec l'organe de commande de régulation et accompagne les mouvements de cet organe. L'invention a pour but d'obtenir dans le cas d'une installation de mesure du type précité, une modification d'inductance détectant de façon aussi précise que possible, la grandeur de positionnement ou de réglage et de créer une In the case of the electronic control of diesel engines, it is possible, to detect the linear and angular races, for example of the adjustment rod of an injection pump, to use semidifferential ring-type emitters of the type previously described, in which the short-circuit ring is mechanically coupled with the regulating control member and accompanies the movements of this body. The aim of the invention is to obtain, in the case of a measuring installation of the aforementioned type, an inductance modification which detects as accurately as possible the positioning or adjustment quantity and to create a
disposition de circuit simple pour l'exploitation de ces modifi- simple circuit arrangement for exploiting these modifications.
cations d'inductance.inductance cations.
A cet effet, l'invention concerne une installa- For this purpose, the invention relates to an installation
tion inductive de mesure caractérisée en ce que: a) la première bobine comportant l'inductance susceptible d'être inductive measurement method characterized in that: a) the first coil having the inductance capable of being
modifiée est subdivisée en deux enroulements de mesure cou- modified is subdivided into two measuring windings
plés ensemble magnétiquement, tandis que la seconde bobine comportant l'inductance de comparaison est subdivisée en deux together magnetically, while the second coil comprising the comparison inductor is subdivided into two
enroulements de comparaison couplés ensemble magnétiquemènt. comparison windings magnetically coupled together.
b) un des deux enroulements de mesure est branché en série avec un des deux enroulements de comparaison et est raccordé à la sortie d'un oscillateur réglé en amplitude, c) l'autre enroulement de comparaison est raccordé à un premier b) one of the two measurement windings is connected in series with one of the two comparison windings and is connected to the output of an amplitude-controlled oscillator; and c) the other comparison winding is connected to a first one.
redresseur délivrant une grandeur de réglage pour l'oscilla- rectifier delivering a control variable for the oscilla-
teur, d) l'autre enroulement de mesure étant raccordé à l'entrée d'un second redresseur à la sortie duquel est susceptible d'être prélevée une grandeur électrique (courant ou bien tension) 2.- dépendant du rapport de l'inductance de mesure à l'inductance d) the other measuring winding being connected to the input of a second rectifier at the output of which an electrical quantity (current or voltage) 2.- depending on the ratio of the inductance can be taken from measurement to inductance
de comparaison.comparison.
L'invention va âtre décrite ci-après en se référant à un exemple de réalisation de l'invention, représenté sur les dessins ci-joints, dans lesquels: The invention will be described hereinafter with reference to an exemplary embodiment of the invention, shown in the accompanying drawings, in which:
- la figure 1 est un schéma par blocs de l'ins- FIG. 1 is a block diagram of the
tallation inductive de mesure conforme à l'invention, - la figure 2 est un schéma de branchement de inductive measurement system according to the invention, - Figure 2 is a circuit diagram of
l'installation de la figure 1.the installation of Figure 1.
L'installation de mesure représentée sert à détecter la course d'une tringle de réglage, non représentée, The measurement system shown serves to detect the travel of a control rod, not shown,
d'une pompe d'injection de moteur diesel, et comporte un émet- a diesel engine injection pump, and includes a transmitter
teur semi-différentiel à bague de court-circuit, non représenté, dont la bague de court-circuit est couplée mécaniquement avec semi-differential motor with a short-circuit ring, not shown, whose short-circuit ring is mechanically coupled with
l'organe de commande ou de régulation à surveiller. the control or regulating device to be monitored.
L'émetteur à bague de court-circuit porte deux enroulements de mesure 11 et 12, couplés magnétiquement l'un avec l'autre ainsi que deux enroulements de comparaison 13 et 14 également couplés magnétiquement luh avec l'autre, et qui présentent une inductance ajustée de façon fixe. Au contraire The short-circuit ring transmitter carries two measuring windings 11 and 12, magnetically coupled with each other and two comparison windings 13 and 14 also magnetically coupled with the other, and having an inductance fixedly adjusted. On the contrary
de ces enroulements de comparaison, l'inductance des deux en- of these comparison windings, the inductance of the two
roulements de mesure sera respectivement modifiée entre une va- measuring bearings will be respectively changed between a
leur maximale et une valeur minimale, selon la position de their maximum and a minimum value, depending on the position of
la bague de court-circuit.the short circuit ring.
Comme on peut le voir sur le schéma par blocs de la figure 1, le circuit d'exploitation comporte un premier As can be seen in the block diagram of FIG. 1, the operating circuit comprises a first
redresseur Gi, un oscillateur réglé en amplitude Os et un se- rectifier Gi, an oscillator set in amplitude Os and a se-
cond redresseur G2. sur la sortie duquel est disponible une tension U qui est proportionnelle au rapport de l'inductance LM susceptible d'être modifiée des deux enroulements de mesure rectifier G2. at the output of which is available a voltage U which is proportional to the ratio of the inductance LM that can be modified of the two measurement windings
11 et 12 à la valeur fixe de l'inductance L2 des deux enroule- 11 and 12 at the fixed value of the inductance L2 of the two windings
ments de comparaison 13 et 14. le premier enroulement de com- comparisons 13 and 14. the first
paraison 13 est en série avec-le premier enroulement de mesure parison 13 is in series with the first measuring winding
11, qui est raccordé à la sortie de l'oscillateur Os. Le cou- 11, which is connected to the output of the oscillator Os. The neck-
rant I parcourant ces deux enroulements engendre dans le second enroulement de comparaison 14, une tension U2 qui est appliquée au premier redresseur GI et qui sert à régler l'amplitude des oscillations délivrées par l'oscillateur de façon qu'à l'entrée As I traverses these two windings, a voltage U 2 is generated in the second comparison winding 14 which is applied to the first rectifier GI and which serves to adjust the amplitude of the oscillations delivered by the oscillator so that at the input
du redresseur Gi, une tension U2 de valeur constante apparaisse. of the rectifier Gi, a voltage U2 of constant value appears.
Dans le second enroulement de mesure 12, le courant I induit une tension U1 proportionnelle à la grandeur de l'inductance susceptible d'être modifiée, cette tension étant appliquée au second redresseur G2 et délivrant la tension de sortie UAO In the second measurement winding 12, the current I induces a voltage U1 proportional to the magnitude of the inductance that can be modified, this voltage being applied to the second rectifier G2 and delivering the output voltage UAO
De façon plus détaillée, le premier redres- In more detail, the first
seur G1 comporte un amplificateur opérationnel P1 B202, dont G1 comprises an operational amplifier P1 B202, whose
l'entrée positive est raccordée par l'intermédiaire d9une ré- the positive input is connected via a
sistance R1 avec l'enroulement de comparaison 14 et par l'in- resistance R1 with the comparison winding 14 and the
termédiaire d9un condensateur 013 ainsi que d'une diode Dl bran- a capacitor 013 as well as a diode D1
chés en parallèle au conducteur commun de masse 15. A la sor- parallel to the common mass driver 15. On the
tie du premier amplificateur opérationnel P1 est raccordée une résistance R2 reliée au conducteur positif commun 16 ainsi que l'anode d'une diode D2 reliée à un condensateur d'intégration of the first operational amplifier P1 is connected a resistor R2 connected to the common positive conductor 16 and the anode of a diode D2 connected to an integration capacitor
C1 ainsi qu'à une résistance R3 branchée en parallèle sur celui- C1 and a resistor R3 connected in parallel with this
ci. La tension continue obtenue aux bornes du condensateur 01 est appliquée par l'intermédiaire d'une résistance R8 à l'entrée this. The DC voltage obtained across the capacitor 01 is applied via a resistor R8 at the input
négative d'un second amplificateur opérationnel P2 dont l'en- negative of a second operational amplifier P2 whose
trée positive est reliée par l'intermédiaire d'une pré-résistance R7 avec un diviseur de tension constitué de deux résistances R4 et R5 par rapport à la tension de service UB et est reliée positive current is connected via a pre-resistor R7 with a voltage divider consisting of two resistors R4 and R5 with respect to the operating voltage UB and is connected
en outre par lintermédiaire d'un condensateur 014 avec l'en- furthermore via a capacitor 014 with the
trée négative. De là un condensateur C2 aboutit à la sortie du second amplificateur opérationnel P2 et de là un condensateur C3 au conducteur de masse 15 ainsi qu'une résistance R9 et une troisième diode D3 à la base d'un transistor 'T2 de type pnp, dont le collecteur est relié au conducteur négatif 15 et dont l'émetteur est relié par l'intermédiaire de résistances R12 negative. From there a capacitor C2 leads to the output of the second operational amplifier P2 and hence a capacitor C3 to the ground conductor 15 and a resistor R9 and a third diode D3 to the base of a pnp-type transistor 'T2', of which the collector is connected to the negative conductor 15 and whose emitter is connected via resistors R12
et R13 avec l'émetteur d'un transistor npn T1, dont le collec- and R13 with the emitter of a transistor npn T1, whose collection
teur est de son c8té raccordé au conducteur positif 16. is connected to the positive conductor 16.
Les deux résistances d'émetteur R12 et R13 Both R12 and R13 transmitter resistors
sont reliées à la prise d'un diviseur de tension capacitif cons- are connected to the taking of a capacitive voltage divider con-
titué des condensateurs 05 et C4. le condensateur C5 étant rac- titué capacitors 05 and C4. the capacitor C5 being connected
cordé à la base du transistor T1 et par l'intermédiaire d'un autre condensateur 07 avec le premier enroulement de mesure 11, corded to the base of the transistor T1 and through another capacitor 07 with the first measurement winding 11,
tandis qu'entre la base du transistor T1 et la base du transis- while between the base of transistor T1 and the base of transistor
tor T2, est disposé un condensateur 06o La base du transistor T1 est reliée par l'intermédiaire d'une résistance R1O avec le tor T2, is disposed a capacitor 06o The base of the transistor T1 is connected via a resistor R1O with the
conducteur positif 16, la base du transistor T2 étant par con- positive conductor 16, the base of the transistor T2 being
tre reliée par l'i ntermédiaire d'une résistance R11 avec le be connected via a resistor R11 with the
conducteur négatif 15.negative conductor 15.
Les tensions U2 induites dans le second enrou- The U2 voltages induced in the second winding
4.-4.-
lement de mesure 12 couplé mngnétiquement avec le premier en- measuring instrument 12 coupled with the first
roulement de mesure 11, sont appliquées par l'intermédiaire d'une résistance R15 à l'entrée positive d'un troisième amplificateur opérationnel T39 qui comme le premier amplificateur opérationnel fonctionne comme redresseur et délivre par l'intermédiaire d'une 11, are applied via a resistor R15 to the positive input of a third operational amplifier T39 which as the first operational amplifier operates as a rectifier and delivers via a
diode D5 et d'une résistance R20 une tension de sortie UA propor- diode D5 and a resistor R20 a voltage output UA proportional to
tionnelle au rapport l1/L2 des inductances. Cette tension de tional to the ratio l1 / L2 of the inductances. This tension of
sortie est appliquée à un condensateur d'accumulation C8 en pa- output is applied to a C8 storage capacitor in
rallèle sur lequel est branchée une résistance de décharge R17. L'entrée positive du troisième amplificateur opérationnel P3 est reliée par l'intermédiaire d'une résistance relay on which is connected a discharge resistor R17. The positive input of the third operational amplifier P3 is connected via a resistor
R14 et d'une diode D4 branchées dans le sens bloquant, au con- R14 and a diode D4 connected in the blocking direction, with
ducteur négatif commun 15. Sa sortie est reliée par l'intermé- common negative conductor 15. Its output is connected through
diaire d'une résistance R16 au conducteur positif commun 16. of a resistance R16 to the common positive conductor 16.
L'avantage particulier de l'invention réside The particular advantage of the invention lies
en ce que la tension de sortie UA reproduit directement le rap- in that the output voltage UA directly reproduces the
port de l'inductance de mesure D1 à l'inductance de comparai- port of the measuring inductance D1 to the comparison inductance
son D2. Dans le cas d'une tension d'entrée U2 réglée à une va- his D2. In the case of an input voltage U2 set to a value of
leur constante, et d'une inductance de comparaison L2 fixe, on a un m8me rapport de variation pour la tension de sortie U their constant, and a fixed comparison inductor L2, there is a similar variation ratio for the output voltage U
que pour lginductance de mesure 1.only for the measuring inductance 1.
Si l'émetteur est exposé à des températures ambiantes différentes, il y a ent-ze autre modification de la résistance ohmique des enroulements 11 à 14 de l'émetteur. La disposition de circuit selon les figures 1 et 2, mesurelau If the transmitter is exposed to different ambient temperatures, there is another modification of the ohmic resistance of the windings 11 to 14 of the transmitter. The circuit arrangement according to Figures 1 and 2, measurelau
contraire des dispositions de circuits connues, selon une va- contrary to the provisions of known circuits, according to a
leur ohmique élevée, la tension induite dans l'enroulement de comparaison 14 sans la chute de tension supplémentaire sur la their ohmic high, the voltage induced in the comparison winding 14 without the extra voltage drop on the
résistance purement ohmique de l'enroulement et régule la ten- purely ohmic resistance of the winding and regulates the
sion de sortie de l'oscillateur Os de façon correspondante, si bien qu'une faible dérive de température de l'installation est obtenue, 54" output voltage of the oscillator Os correspondingly, so that a slight temperature drift of the installation is obtained, 54 "
R EV E N D I C A T I 0 NSR EV E N D I C A T I 0 NS
1.- Installation inductive de mesure pour dé- 1.- Inductive measuring device for de-
tecter la course d tun organe de commande de régulation, notam- the control regulator, particularly
ment dtun moteur à combustion interne, avec un émetteur semi- of an internal combustion engine, with a semi-
différentiel à bague de court-circuit, qui comporte une pre- mière bobine avec une inductance (de mesure) susceptible d'être modifiée en fonction de la position correspondante de la bague differential with a short-circuit ring, which has a first coil with an inductance (measuring) which can be modified according to the corresponding position of the ring
de court-circuit, ainsi qu'une seconde bobine avec une induc- short circuit and a second coil with an inductive
tance (de comparaison) indépendante, cet émetteur étant relié (independent) comparison, this transmitter being connected
à un circuit électrique d'exploitation en vue de détecter l'in- an electrical circuit for the purpose of detecting the in-
ductance susceptible d'8tre modifiée, installation inductive de mesure caractérisée en ce que s a) la première bobine comportant l'inductance (L1) susceptible d'être modifiée est subidivisée en deux enroulements de mesure (11, 12) couplés ensemble magnétiquement, tandis que la seconde bobine comportant l'inductance de comparaison (L2) est subdivisée en deux enroulements de comparaison couplés ensemble magnétiquement, b) un des deux enroulements de mesure est branché en série avec un des deux enroulements de comparaison et est raccordé à la sortie d'un oscillateur réglé en amplitude (Os), c) l'autre enroulement de comparaison (14) est raccordé à un premier redresseur (G1) délivrant une grandeur de réglage pour l'oscillateur (Os), d) l'autre enroulement de mesure (12) étant raccordé à l'entrée ductance capable of being modified, inductive measuring device characterized in that sa) the first coil comprising the inductance (L1) capable of being modified is subdivided into two measurement windings (11, 12) coupled together magnetically, while the second coil comprising the comparison inductor (L2) is subdivided into two magnetically coupled comparison windings, b) one of the two measurement windings is connected in series with one of the two comparison windings and is connected to the output of an amplitude-controlled oscillator (Os), c) the other comparison winding (14) is connected to a first rectifier (G1) delivering a control variable for the oscillator (Os), d) the other measurement winding (12) being connected to the input
d'un second redresseur (G2) à la sortie duquel est suscepti- a second rectifier (G2) at the output of which is susceptible
ble d'être prélevée une grandeur électrique (courant ou bien tension Ua) dépendant du rapport de l'inductance de mesure an electrical quantity (current or voltage Ua) dependent on the ratio of the measuring inductance
(L1) à l'inductance de comparaison (L2). (L1) to the comparison inductance (L2).
2.- Installation selon la revendication 1, ca- 2.- Installation according to claim 1,
ractérisée en ce que dans le premier redresseur (G1), dans characterized in that in the first rectifier (G1), in
l'oscillateur réglé en amplitude (Os), et dans le second redres- oscillator set in amplitude (Os), and in the second
seur (G2) est prévu respectivement un amplificateur opérationnel (P1, P2, P3), ces trois amplificateurs opérationnels présentant (G2) is provided respectively an operational amplifier (P1, P2, P3), these three operational amplifiers having
de préférence les uns par rapport aux autres la même construc- preferably with respect to each other the same construction
tion et étant en conséquence susceptibles d'être échangés les uns avec les autrese 3.- Installation selon l'une quelconque des and being therefore capable of being exchanged with each other. 3.- Installation according to any one of the
revendications 1 et 2, caractérisée en ce que, à l'amplifica- 1 and 2, characterized in that the amplification
teur opérationnel (P2) jouant le r8le d'oscillateur, est raccordé 6D- un étage de puissance contenant deux transistors (T1, T2) branchés en série l'un avec l'autre et qui sont complémentaires Operator (P2) operating the oscillator role, is connected 6D- a power stage containing two transistors (T1, T2) connected in series with each other and which are complementary
l'un à l'autre.to one another.
4.- Installation selon la revendication 3, ca- 4.- Installation according to claim 3,
ractérisée en ce que l'enroulement de mesure (11) branché en série avec l'un (13) des deux enroulements de comparaison est raccordé par l'intermédiaire d'un condensateur (07) à la sortie characterized in that the measuring winding (11) connected in series with one (13) of the two comparison windings is connected via a capacitor (07) to the output
de l'oscillateur ou bien de l'étage de puissance. oscillator or the power stage.
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